RecA
RecA es una proteína de 38 kilodalton esencial para la reparación y mantenimiento del ADN. Se ha encontrado un homólogo estructural y funcional RecA en todas las especies en las que se ha buscado seriamente y sirve como arquetipo para esta clase de proteínas de reparación de ADN homólogas. La proteína homóloga se llama RAD51 en los eucariotas y RadA en las arqueas.
| Proteína de recombinación de ADN bacteriano recA | ||||||
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Estructura cristalina de un complejo RecA-ADN. Documento de identidad: 3cmt.
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| Identifiers | ||||||
| Symbol | RecA | |||||
| Pfam | PF00154 | |||||
| Pfam clan | CL0023 | |||||
| InterPro | IPR013765 | |||||
| PROSITE | PDOC00131 | |||||
| SCOP2 | 2reb / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Available protein structures: | Pfam | PDB | PDBsum | |||
RecA tiene múltiples actividades, todas relacionadas con la reparación del ADN. En la respuesta SOS bacteriana, tiene una función de co-proteasa en la escisión autocatalítica del represor LexA y el represor λ.
La asociación de RecA con el ADN mayor se basa en su papel central en la recombinación homóloga. La proteína RecA se une fuertemente y en racimos largos al ADNss para formar un filamento de nucleoproteína. La proteína tiene más de un sitio de unión al ADN, y por lo tanto puede mantener una sola hebra y una hebra doble juntas. Esta característica hace posible catalizar una reacción de sinapsis de ADN entre una doble hélice de ADN y una región complementaria de ADN monocatenario. El filamento RecA-ssDNA busca la similitud de secuencias a lo largo del dsDNA. Un bucle de ADN desordenado en RecA, Bucle 2, contiene los residuos responsables de la recombinación homóloga del ADN. En algunas bacterias, la modificación postraduccional de RecA a través de la fosforilación de un residuo de serina en el Bucle 2 puede interferir con la recombinación homóloga.
El proceso de búsqueda induce el estiramiento del dúplex de ADN, lo que mejora el reconocimiento de complementariedad de secuencias (un mecanismo denominado corrección de conformaciones). La reacción inicia el intercambio de hebras entre dos hélices dobles de ADN recombinantes. Después del evento sinápsis, en la región heteroduplex comienza un proceso llamado migración de ramas. En la migración de ramificación, una región no emparejada de una de las hileras individuales desplaza una región emparejada de la otra hilera individual, moviendo el punto de ramificación sin cambiar el número total de pares de bases. La migración espontánea de ramas puede ocurrir, sin embargo, ya que generalmente se produce por igual en ambas direcciones, es poco probable que se complete la recombinación de manera eficiente. La proteína RecA cataliza la migración de ramas unidireccionales y, al hacerlo, hace posible la recombinación completa, produciendo una región de ADN heteroduplex que tiene miles de pares de bases de largo.
Dado que es una ATPasa dependiente del ADN, RecA contiene un sitio adicional para unirse e hidrolizar ATP. El REA se asocia más estrechamente con el ADN cuando se une al ATP que cuando se une al ADP.
En Escherichia coli, pueden producirse acontecimientos de recombinación homóloga mediados por RecA durante el período posterior a la replicación del ADN, cuando los loci hermanos permanecen cercanos. RecA también puede mediar en emparejamiento homológico, recombinación homóloga y reparación de rotura de ADN entre loci hermanos distantes que se habían segregado a mitades opuestas de la célula de E. coli.
Las cepas de E. coli deficientes en RecA son útiles para procedimientos de clonación en laboratorios de biología molecular. E. las cepas de coli a menudo se modifican genéticamente para contener un alelo recA mutante y, por lo tanto, garantizar la estabilidad de los segmentos extracromosómicos de ADN, conocidos como plásmidos. En un proceso llamado transformación, el ADN plásmido es absorbido por las bacterias bajo una variedad de condiciones. Las bacterias que contienen plásmidos exógenos se denominan «transformantes». Los transformantes retienen el plásmido a lo largo de las divisiones celulares, de modo que se puede recuperar y utilizar en otras aplicaciones. Sin proteína RecA funcional, el ADN plásmido exógeno queda inalterado por las bacterias. La purificación de este plásmido a partir de cultivos bacterianos puede permitir la amplificación por PCR de alta fidelidad de la secuencia de plásmido original.